勾畫出約為1100億個原子的微觀行為
新華社天津6月11日電 (記者毛振華)中國科學(xué)院過程工程研究所科研人員日前利用全球最快計算機(jī)“天河一號”的GPU超強(qiáng)計算能力，運(yùn)行了一項分子動力學(xué)模擬項目，成功創(chuàng)下全球分子模擬計算的世界紀(jì)錄。
中國科學(xué)院過程工程研究所研究員葛蔚在接受新華社記者采訪時說，研究所的科研人員采用“天河一號”上的7168顆“英偉達(dá)GPU”，開展了一項規(guī)模巨大的分子動力學(xué)模擬，以了解太陽能電池和半導(dǎo)體行業(yè)中常用的晶體硅的微觀行為。為此，他們編寫的程序大約有10000行，其中最核心的計算由約2000行 CUDA代碼執(zhí)行，最終取得了每秒1.87千萬億次單精度浮點(diǎn)運(yùn)算的可持續(xù)性能。
整個模擬總共用了3個小時左右，達(dá)到了深入統(tǒng)計分析所需的時間尺度。通過反復(fù)驗證，科研人員確認(rèn)模擬結(jié)果與真實材料相符。目前，科研人員仍在緊張分析模擬結(jié)果和改進(jìn)程序，最終的計算性能有望進(jìn)一步提高。
據(jù)“天河一號”GPU生產(chǎn)方英偉達(dá)公司對外發(fā)布的消息稱，此次模擬的運(yùn)行性能是之前最高性能的分子模擬的五倍，而模擬規(guī)模也在其兩倍以上。這次模擬勾畫出了約為1100億個原子的微觀行為，而之前此類模擬的紀(jì)錄是對490億個原子達(dá)到每秒369萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算性能。
業(yè)內(nèi)專家表示，計算機(jī)模擬對于新材料的研究與生產(chǎn)具有非常重要的意義，可最大限度地揭示細(xì)節(jié)，但成本卻比實驗要低得多。
據(jù)了解，“天河一號”位于國家超級計算天津中心，曾于去年榮膺TOP500組織頒發(fā)的全球最快超級計算機(jī)稱號。目前被廣泛應(yīng)用于勘探石油、醫(yī)藥開發(fā)、天氣建模、數(shù)據(jù)備份等領(lǐng)域。